|
공진주파수 영역이 좀 더 조밀하게 모이게 된다. 이것은 공진 주파수를 찾는데 좀더 명확하게 할 수 있고 Q값이 작아지면 공진주파수 부분이 넓어 지므로 찾는데 어려움을 겪게 된다. 그러므로 Q값에 따라서 그 회로의 공진주파수의 특성을 파
|
|
|
1. 실험 목적
a. RLC 직렬 회로 및 병렬 회로의 주파수의 응답을 살펴본다.
b. 주파수 응답을 통하여 직렬 및 병렬 공진 현상을 이해한다.
2. 관련 이론
(1)공진 회로
서로 다른 에너지 사이의 가역적 변환에 의해서 일어나는 자유 진동
|
|
|
서, Vc와 V은 크기가 서로 같고, 위상차가 180도가 되는 것을 알 수 있습니다.
이상의 직렬공진의 물성치들을 정리하면 아래 그림과 같다.
● RLC 병렬공진
이상적인 경우(인덕터 L의 권선저항이 0)의 병렬 공진은 X=Xc이 될 때 일어납니다.(직렬의
|
|
|
^2 }``
주파수
f ``=``omega / {2 pi}``
의 함수로 그리면....
RLC 직렬공진회로의 주파수 응답
물리량 (여기서는 주파수 f)가 변할 때 다른 물리량 (여기서는 Vo/V)가 peak값을 가지는 것을 보고 공진(resonance)가 일어난다고 한다. RLC 직렬공진회로에서 공진
|
|
|
공진시 인덕터와 커패시터에 흐르는 전류의 합은 최소가 된다.
⇒
⇒공진주파수에서 저항에 최대 전류가 흘리게 된다.
주파수 변화에 따른 저항에 흘리는 전류의 변화
⇒대역 통과 필터 형태의 모습
2.1.3 대역폭 (bandwidth)
직렬 공진 회로에서
|
|
|
출력전압을 뽑으면, 출력전압은
(7)
이 된다. 여기서 입력전압의 유효값과 출력전압의 유효값의 비를 구하면
(8)
이 된다. 이 값을 주파수 의 함수로 그리면 그림 3과 같다.
그림 3. RLC 직렬공진회로의 주파수 응답
그림 3처럼 어떤 물리량(여기
|
|
|
직렬공진회로에서 Q <1 일 때, 공진의 특성이 잘 나타나는 것을 알 수 있는 실험이었다.
실험2 : RLC 직렬공진회로 (Q >1 일 때)
R = 33Ω, C = 1mH, L = 0.1uF
측정값 데이터
구분
측정값
최대값
위상
Vi 측정
3V
0
VR 측정
160mv
0
VL 측정
3v
0
VC 측정
1v
측
|
|
|
ce)가 일어난다고 한다. RLC 직렬공진회로에서 공진은
omega L - 1 over {omega C} ~=~0``
, 즉
omega _o ~=~ 1 over sqrt{LC}``
(9)
일 때 일어난다. 따라서 공진주파수는
f_o ~=~ 1 over { 2 pi` sqrt{LC}}``
(10)
가 된다.
식 (6)에서 보듯이 입력전압의 주파수가 0에 가까
|
|
|
공진 곡선을 그려라.
[표 2]
공진시 캐패시터 리액턴스
신호발생기 외대전압
캐패시터 양단의 전압
0.67
이론치 : 0.333[V]
실제치 : 0.544[V]
[표 3] 캐패시터에서의 전압 파형 관찰과 저항의 효과
6.결과분석 및 토의
<토의 사항>
① 직렬공진회
|
|
|
0.005
5.99
+6000
13
0.009
6.57
11
0.004
6.19
⑤ 분 석 및 고 찰 :
RLC 직렬공진회로의 주파수 특성을 파악하는 실험이었다.
오실로스코프의 기계문제로 인하여 실험하는데 오랜 시간이 걸린 실험이었다.
처음 실험을 하면서 주어진 커패시터 값은 각각 100
|
|
메뉴펼치기
